大音量で補正されたボリュームコントロール。スキーム、説明

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大音量で補正されたボリュームコントロール。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事では、さまざまな音量の音声再生での人間の聴覚の特性に応じて、信号伝送の振幅周波数特性を補正できる簡単なデバイスの説明を提案しています。人間の耳は、音域のさまざまな周波数を聞いたときに感度が等しくないことを思い出してください。中周波数（500〜7000 Hz）では、高周波数（10000〜18000 Hz）、特に低周波数（20〜100 Hz）に比べて高くなります。 Hz）、したがって、異なる周波数で同じレベルの音響影響が、異なる信号電圧レベルによって提供されます。この物理現象は、いわゆるフレッチャーとマンソンの等ラウドネス曲線に反映されています。

産業用およびアマチュア用の最新の高忠実度オーディオデバイスは、通常、広い周波数帯域で線形の周波数応答を実現しようと努力しています。個々のリスナーは、異なる周波数で必要な再生レベルの比率を設定できます。このような設定は、ボリュームコントロールと周波数応答補正器 (トーンコントロールまたはイコライザー) で行うことができます。ただし、これには特定の不都合があります-変更すると、同時に複数のコントロールを操作する必要があるため（アンプの設計に応じて-XNUMXからXNUMXまで）、誰もが正しく操作できるわけではありません。音量レベルを変更するには、希望の比率を選択する必要があります。

大声で補正されたボリュームコントロール
図。 1

より便利な方法は、再生音量に応じて必要な周波数応答補正のレベルが回路設計によって決定される、薄く補正されたボリュームコントロールを作成することです。動作が実証されているこのようなレギュレータのスキームを図に示します。補償素子は、非反転フォロアとして接続された 4 つのオペアンプ (オペアンプ) の間に含まれています。調整は可変抵抗器R1.1で行います。エンジンが図の一番左の位置にある場合、オペアンプ DA1.2 の出力からの信号はオペアンプ DA1 の入力に直接送信されます。この場合、ゲインは 10 に等しく、周波数応答は 100 Hz ～ XNUMX kHz の範囲で均一です。

可変抵抗スライダが右端にある場合、最低周波数での伝達係数は、直列接続された抵抗 R4 ～ R6 によって決まります。周波数が高くなると、コンデンサ C3 ～ C5 が動作し、次に R3 C2 チェーンが動作します。デバイスの最小透過係数は 500 ～ 1500 Hz の範囲です。 5000 Hz を超える周波数で動作する場合、R2 C1 回路の動作が影響を及ぼし始め、周波数が高くなるにつれて伝送係数が増加します。

周波数成分の抑制の深さは、可変抵抗器 R4 の位置に依存します。最も右の位置で最大になります。実際の動作デバイスでは、次の値が得られました (周波数 1500 Hz での周波数応答レベルを 0 dB としました): 20 Hz - +24 dB、100 Hz - + 17 dB、200 Hz - + 12 dB、500Hz - +4dB、5kHz - +8dB、10kHz - +10dB。

設計を実行するときは、抵抗の変化の逆対数特性を持つ抵抗器（グループB）を可変抵抗器として使用する必要があり、ステレオ設計の場合は、抵抗の広がりが可能な限り小さい可変抵抗器を使用する必要があります。コンデンサ C3 ～ C5 は無極性が最適です。これが不可能な場合は、酸化物を使用できますが、漏れ電流が最小のコンデンサタイプを選択する必要があります。

このデバイスは、+15 および -15 V の電圧のバイポーラ電流源から給電されます (最小許容値は +12 および -12 V です)。ステレオ設計の場合、消費電流は 50 mA を超えません。電源回路に接続されたマイクロ回路の結論は、少なくとも0,1μFの静電容量を持つコンデンサでデカップリングする必要があります。

このデバイスは、数ミリボルトから 2 V までの広範囲の入力信号電圧で動作します。

雑誌「Radioelektronik」の資料によると、12年1993月、p.3

PS回路で推奨されているマイクロ回路の代わりに、ほとんどすべての国内のオペアンプを使用できます。コンデンサC1とC2はセラミックKM-4です.C3とC4はポリエチレンテレフタレートコンデンサK73-11、K73-16、あらゆる種類のラッカーフィルムK76、ポリカーボネートK77-1、C5 - 無極性酸化物を使用することをお勧めします。すべての固定抵抗は、0,125W の消費電力で選択できます。

出版物: cxem.net

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